专题报告

                                                                                                                               ——生物天然气与有机肥循环化综合利用项目

        赤峰元易生物质科技有限责任公司遵循自然规律,秉承居元由易、进德修业、化物致用、诚心笃行的企业理念,以生态转换为核心,以专业化分工、标准化管理、规模化生产、市场化运作为企业运营模式,着重打造内蒙古阿鲁科尔沁旗特大型农林废弃物生产沼气和有机肥循环化利用项目(以下简称本项目),为我国美丽乡村和新型城镇化建设提供全新的系统解决方案,符合国家产业政策,属于国家发改委《产业结构调整指导目录》中鼓励类项目。现就阿鲁科尔沁旗项目提出清洁发展委托贷款申请,项目申请报告如下:

        1.项目业主简介

        赤峰元易生物质科技有限责任公司(以下简称我公司)成立于2012年,注册资本3.11亿元,是一家集生物天然气项目建设、生产与燃气供应为一体的专业化服务企业,是以生态链为依托的生态能源运营商,经营范围涵盖生物天然气、生物有机肥和生物二氧化碳的生产与销售;村镇分布式能源站及燃气输配管网的投资、建设与经营;汽车加气站及工业用气管网的投资等。

        我公司遵循自然规律,秉承居元由易、进德修业、化物致用、诚心笃行的企业理念,以生态转换为核心的专业化分工、标准化管理、规模化生产、市场化运作的企业运营模式,致力于打造内蒙古阿鲁科尔沁旗特大型农林废弃物生产沼气和有机肥循环化利用项目,为我国美丽乡村和新型城镇化建设提供全新的系统解决方案,形成企业与企业、产业与产业、农业与工业、城镇与乡村、人与自然的横向耦合、纵向延伸、可持续发展的循环链接。

        内蒙古阿鲁科尔沁旗特大型农林废弃物生产沼气和有机肥循环化利用项目(以下简称本项目)是以玉米秸秆为基础原料,灵活配比养殖粪污生产沼气,再利用提纯技术,将其提纯为生物天然气,用作车用燃料及注入天然气管网用作民用燃料,同时生产系列生物质有机肥料和液态生物二氧化碳。整个项目由原料保障系统、生物天然气转化与纯化系统、沼渣沼液肥料转化系统、城乡分布式能源站及燃气输配管网系统四部分组成。这四个系统既自成体系,结合起来又成为一个完整的绿色环保、循环、经济产业链,整个循环中每个阶段都可以产生利润。每个单体项目的设计规模为年消纳秸秆5万吨、粪污0.4万吨,日产生物天然气3万立方米,合计年产生物天然气 1100 万立方米,年产生物有机肥5万吨,液态生物二氧化碳1.37万吨,投资总额 1.81亿元。能够满足规模为30万人口的县域内全部城乡居民、公服用户和出租车、公交车用气。

        2013年底,我公司第一个项目,即阿鲁科尔沁项目一期工程建成并投入运营,现阿旗项目二期工程、阿旗项目和右旗项目在建,预计2016年底达产。

        基于阿旗项目一期工程的成功运营,2015年4月,农业部、国家发改委出台了以元易模式为蓝本的《2015年农村沼气工程转型工作方案》;国家环保部、国家能源局下发了《关于印发内蒙古自治区生物天然气示范区建设工作方案的通知》,将本项目作为示范推广项目;赤峰市人民政府同时提出了“生物天然气气化赤峰战略”并成立了专项工作小组,建设和发展生物天然气产业。依托政策扶持和政府推动,我公司将全力拓展全国市场,三年内实现十个项目的建设运营,为气化赤峰市、气化齐齐哈尔市、气化鹤壁市、气化张家口市奠定良好基础。

        我公司创造性的完成了三个第一:第一个实现了沼气的工业化生产;第一个利用高科技实现了生物天然气规模化的生产,且是全国最大规模;第一个打通了生物天然气产品和产业的技术路线并确立了循环经济商业模式,即我公司是全国唯一一家达到达到全产业链市场化、规模化、专业化运营的企业。

        我公司拥有2项发明专利和6项实用新型专利,建立了内蒙古自治区首个企业研发中心,同时与北京化工大学共同建立了联合实验室。2013年,我公司被中国科技产业化研究会、科技成果转化协作工作委员会授予“科技成果转化示范基地”称号;2014年,我公司被中国再生资源回收利用协会授予“节能环保教育示范基地”称号;2015年,国家发改委、农业部以元易公司为蓝本制定了《2015年农村沼气工程转型升级工作方案》,并将我公司基于氢氧化钠湿式固态常温预处理工艺的生物天然气制备技术列入《国家重点节能低碳技术推广目录(2015年本节能部分)》;2016年,我公司项目被清华大学建筑节能研究中心授予“中国农村建筑节能最佳实践案例”。

        2.项目简介

        2.1项目提出的必要性

        随着经济和社会的快速发展,环境污染和能源危机越来越受到人民的关注。能源结构过度依赖化石能源、秸秆焚烧引发雾霾、养殖场粪污排放造成水体污染、农业过度使用化肥造成土壤板结。针对这些问题,我公司开始探索解决途径,以玉米秸秆为基础原料,灵活配比畜禽粪污厌氧发酵转化成可再生清洁能源—沼气,沼气进一步纯化生产生物天然气,同时生产系列生物有机肥和液态生物二氧化碳。这不仅解决了以上问题,同时也给我公司提供了良好的发展机遇。

        与此同时,中国国际工程咨询公司向中央领导提交了一份名为《我国农村沼气工程如何建的好用的好》的报告,经指示,国家发改委、农业部展开调研,探讨新技术新模式,寻求转型升级之路。2014年9月,在赤峰市人民政府、市发改委的大力推动下,国家发改委林念修副主任带队莅临我公司进行了考查,对我们的技术路线和运营模式给予了充分肯定和高度评价。接下来几个月的时间内,国家发改委、农业部和国家能源局分别委派专家和工作人员到我地进行了多次调研,并安排自治区和赤峰市发改委、农牧局领导、我公司负责人到国家相关部门进行多次汇报和研讨,均认为元易模式符合经济转型和结构调整的趋势,在环境污染治理的同时又实现了有机废弃物的资源化利用,为调整能源结构提供了新的思路,应当作为示范项目在全国推广。

        2015年国家环保部、国家能源局下发了《关于印发内蒙古自治区生物天然气示范区建设工作方案的通知》,为确保国家生物天然气示范区建设项目的落地作实,自治区、赤峰市两级人民政府将生物天然气作为重点发展产业并列入“十三五”规划。赤峰市人民政府基于我公司阿旗一期项目的成功运营提出了“生物天然气气化赤峰战略”,同时,赤峰市发改委牵头组织知名高校专家、学者与我公司共同编纂了《赤峰市天然气“气化赤峰”发展规划》,《规划》明确了秸杆资源化利用和大力发展生物天然气产业的方向和目标,并已在赤峰市发改委组织的市、旗县区政府参与的研讨会上讨论通过。

        综合以上,阿旗项目的建设是必要的,是赤峰市“生物天然气气化赤峰”战略的实施基础,能够对项目所在地的地区资源型城市经济转型起到积极的促进作用。

        2.2项目概况

        2.2.1项目名称

        内蒙古阿鲁科尔沁旗特大型农林废弃物生产沼气和有机肥循环化利用项目

        2.2.2项目建设单位

        赤峰元易生物质科技有限责任公司

        2.2.3项目建设地点

        阿鲁科尔沁旗天山镇新能源产业园区

        2.2.4项目建设规模及内容

        该项目的设计规模为年消纳秸秆4.8万吨(TS)、禽畜粪污0.4万吨(TS),年产沼气2190万立方米,可提纯生物天然气1095万立方米;年产有机肥5万吨;年产工业二氧化碳1.37万吨。建设内容包括预处理间、厌氧发酵罐、提纯车间、肥料生产车间、办公区以及配套公用设施等(涉及变更具体见附件)。本项目建设规模大,技术要求较高,因此需整体设计、分期施工、分期验收。本项目分两期建设,一期建设单体容积5000m³厌氧发酵罐4座及相应配套设施和整体公用设施;二期建设单体容积5000m³厌氧发酵罐8座及相应配套设施;一期项目2012年4月正式开工建设,2013年12月份一正式达产;二期项目在建但尚未投产。

        3.项目优势

        3.1基础支撑

        在生物天然气行业内,由于我公司起步较早,2010年即开始对项目的可行性进行探索,2013年阿旗项目一期工程建成投产后,经过几年的运营,积累了丰富的经验,特别是以玉米秸秆和畜禽粪污作为原料的混合发酵工艺在国内处于绝对领先地位,项目工艺路线、技术、模式等均自成体系,完全具备了自主开发、建设、运营并推广更多生物天然气项目的条件。其它企业尚无以此原料进行生产的成功项目,我公司是全国唯一一家达到全产业链市场化、规模化、专业化运营的企业,创造性的完成了三个第一:第一个实现了沼气的工业化生产;第一个通过高科技的手段把生物天然气的规模做到了全国第一;第一个打通了生物天然气产业和商品技术路线并确立了循环经济商业模式。

        3.2政策支撑

        2015年4月,农业部、国家发改委出台了以元易模式为蓝本的《2015年农村沼气工程转型工作方案》,全国范围内共筛选了25家开始生物天然气工程试点;国家环保部、国家能源局下发了《关于印发内蒙古自治区生物天然气示范区建设工作方案的通知》;赤峰市人民政府基于我公司阿旗项目一期工程的成功运营提出了“生物天然气气化赤峰战略”并成立了专项工作小组,由市政府市长毕力夫为组长,市委常委、市政府常务副市长郑洪学为副组长,相关旗县区政府和市直有关部门负责人为成员。同时,赤峰市发改委牵头组织知名高校专家、学者与我公司共同编纂了《赤峰市天然气“气化赤峰”发展规划》,《规划》明确了秸杆资源化利用和大力发展生物天然气产业的方向和目标,并已在赤峰市发改委组织的市、旗县区政府参与的研讨会上讨论通过。

        3.3人才支撑

        我公司现有高级职称人员6人,中级职称人员14人,研究生及以上学历8人。经过公司多年运营培养了一批在生物天然气领域有着丰富经验的技术和管理人才,并不定期派送技术人员到清华大学、北京化工大学进行深造。同时,与北京化工大学共同成立“联合研发实验室”,建立“产学研用”体系,为项目发展提供人才支撑。

        3.4技术支撑

        公司注重走研发创新之路,建立了内蒙古自治区首个生物天然气企业研发中心,拥有2项发明专利和6项实用新型专利。通过原料的合理配比及预处理技术可使每吨原料产气量达到450立方米以上,为有机废弃物生态循环综合利用奠定工业化生产的基础;经高压水洗提纯技术处理后,提纯出的生物天然气可达到车用标准,完全可以替代化石天然气,拓宽了生物天然气适用范围,实现生物天然气的高效利用。通过对技术的不断升级和工艺的不断优化,大大提高了原料的地域适应能力,拓宽了农业农村废弃物的资源化综合利用的渠道。

专利类型 名称 证书号 专利权人
实用新型 用于产气贮气一体化厌氧发酵罐的搅拌装置 3669428 赤峰元易生物质科技有限责任公司
实用新型 用于产气贮气一体化厌氧发酵罐的保温装置 3669621 赤峰元易生物质科技有限责任公司
实用新型 利于沼气提纯的吸收塔 3640539 赤峰元易生物质科技有限责任公司
实用新型 用于加热管进出厌氧发酵罐的密封装置 3681169 赤峰元易生物质科技有限责任公司
实用新型 用于秸秆厌氧消化的发酵罐结构 2609164 赤峰元易生物质科技有限责任公司
实用新型 秸秆厌氧发酵罐进出料装置 2606464 赤峰元易生物质科技有限责任公司
发明 氢氧化钠湿式固态常温处理提高玉米秸生物气产量的方法 785475 赤峰元易生物质科技有限责任公司
发明 厌氧消化温室-太阳能热水器组合增温方法 468361 赤峰元易生物质科技有限责任公司

        3.5原料保障

        “农保姆”模式、“能保姆”模式、产品置换模式的应用,彻底解决了原料收储难,成本不可控等限制生物质资源规模化利用的瓶颈问题。

        “农保姆”模式、“能保姆”模式、产品置换模式是指公司以平等、自愿的原则为其垫付种植所需的种子、化肥、农药等农业物资,提供整地、播种、收割等农机服务及种植技术管理、风险保障和资金支持。供应商、服务商、保障商在秋收售粮后回收投资,剩余部分归其所有。“农保姆”种植模式使我公司拥有了稳定的原料收储基地,并通过“农保姆”种植模式的收益有效充抵原料收储的成本,将原料价格稳定的控制在200元-220元/吨,保障了生物天然项目的持续运行。与此同时,规模化种植降低了农资的采购成本、农机的作业成本,实现了农户、种植大户、农民专业合作社节支增收。

        针对规模化的畜禽养殖场,可在其生产区配套建设生物燃气和有机肥生产厂,或在该产量之下的养殖场与其签订畜禽粪污处理协议,收集产生的畜禽粪污。畜禽粪污的处理量及价格以合同方式明确,最终形成“谁排放,谁付费,谁处理,谁受益”的模式。

        针对农村周边分散放置且难以收集的秸秆或畜禽粪污,采取在村镇建设分布式能源站及燃气管网方式,向农户供应生物天然气,以生物天然气换取秸秆或畜禽粪污。在该系统未覆盖地区,使用有机肥料置换。

        3.6成本支撑

        一是发酵技术使得发酵效率高,每吨原料产气量可以达到450立方米。二是提纯技术不仅使甲烷含量高达96%,且高压水洗提纯成本低。三是独特的原料收储模式使得原料成本可控。四有机肥料生产所需的主要原材料沼渣为生产剩余物,腐殖酸、膨润土等配料在阿鲁科尔沁旗周边地区储量丰富、价格较低。五是项目所产的二氧化碳为沼气提纯后的副产品,无原料成本。

        3.7模式支撑

        整个项目由原料保障系统、生物天然气转化与纯化系统、沼渣沼液肥料转化系统、城乡分布式能源站及燃气输配管网系统四部分组成。这四个系统由四个专业化公司单独运作,既自成体系,结合起来又是一条完整的循环经济产业链。在整个循环中每个阶段都可以产生利润:原料保障系统提供服务;“农保姆”、“能保姆”、产品置换模式三种机制保障原料的安全稳定供应;生物天然气转化与纯化系统生产生物天然气和生物二氧化碳;沼渣沼液肥料转化系统生产有机肥;标准化、模块化设计使该项目具备了选址灵活、规模可控、工艺可复制的特点;城乡分布式能源站及燃气输配管网系统销售生物天然气、有机肥,既拓展了产品市场,又提高了项目的综合效益。

        原料保障系统,“农保姆”为现代农业生产提供全程一站式农业机械和生产管理的保姆式服务。产品置换模式依靠城乡分布式能源站及燃气输配管网系统将生物天然气输配到农户家中,以生物天然气置换农牧业和农村有机废弃物。“能保姆”是指大型养殖厂通过向第三方支付服务费的方式进行合作,对大型养殖厂产生的禽畜粪污进行无害化和能源化处理。

        生物天然气转化与纯化系统,通过预处理提高产量的方法,单位TS产气量达450立方米以上,发酵时间较传统方式缩短40-50天,实现全年不间断发酵生产,再将沼气利用高压水洗提纯技术,得到甲烷含量高达96%以上的生物天然气,达到国家标准,可完全替代化石天然气。

        沼渣沼液肥料转化系统,将沼渣根据市场需求进行处理生产高品质有机肥,沼液可全部回流再循环利用,也可部分肥料化利用。

        城乡分布式能源站及燃气输配管网系统。一是建设BNG母站,为CNG管束车加气,以便于远距离运输;二是建设BNG子站及配套燃气管网,为城乡居民和公服用户供气;三是建设汽车加气站,为天然气汽车加气;四是建设城乡分布式能源站(瓶组站及配套燃气输配管网),为城乡居民的取暖炊事提供服务。

        4.公司近远期规划

        以根据国家可再生能源发展战略、自治区“十个全覆盖”工程和赤峰市“10+1”全覆盖模式的整体要求,统筹兼顾社会效益、环境效益、经济效益,促进生物天然气产业的健康发展为指导思想,以政府支持、企业牵头、农户参与、市场运作为原料保障原则,以政策引导、市场驱动、循环利用、生态转化为项目运营原则,以“气化赤峰”战略为契机,努力推进生物天然气气源厂及分布式能源站管网建设。

        2016年至2018年近期目标:将可收集的秸秆利用率提高至50%;将可收集的畜禽粪污利用率提高至70%。

        2018年至2020年远期目标:将可收集的农牧业生物质资源全部转化利用,实现城区全部接通生物燃气和城区周围50公里范围内50%左右的村镇接通生物燃气,生物燃气入户率达40%以上,全旗汽车燃气供应占20%以上。

        据统计,居民用户用气0.2立/户/天,公服用户用气55立/天/户,汽车用气20立/辆/天,汽车及公交车日用气量与居民日用气总量相当。由此得出,我项目能够满足阿旗居民、公服、汽车用户用气,增量气将用于工业用气或外运至赤峰市区或输入国家能源大管网。

        最终目标:将阿鲁科尔沁旗打造成为生态能源输出基地。

        实施方案为:为加快项目的推进速度,为项目配套建设一个平台、三个基地的“1+3体系”,实现产业和企业间的横向耦合、纵向延伸、循环链接。

        “1+3体系”即以我公司为项目实施主体平台,围绕生物天然气产业链,打造种子公司、肥料公司、农机服务公司、田间技术管理公司、保险公司、金融机构及装备制造业、建筑业领域内的企业联盟,将项目原料保障、工程建设、生产运行标准化、模块化。打造人才培养基地,不断提升人力资本素质。打造装备制造基地。引进项目所需装备制造业企业,为项目建设提供标准化、模块化高端设备,为同行业设计配套装备和装备输出。打造工程应用技术基地。为项目新技术的应用提供具体工程实践,在工程建设、运行过程中不断总结、反馈,对生物天然气科技水平的提高提供反支撑,提升项目拓展的科技实力。

内    容 功    能
工程应用技术中心 为项目新技术的应用提供具体工程实践;对工艺技术简化优化
规划设计 为生物质项目在全国推广进行总体规划;为具体项目进行工程规划设计
装备制造 为项目建设提供标准化、模块化高端设备;配合研发中心对既有装备制造技术快速转型升级;为同行业设计配套装备和装备输出
工程施工 根据模块化、标准化的设计,在规定时间内高标准施工
原料保障 充分利用“农保姆”、“能保姆”和产品置换三种机制保障生产运行所需原料稳定供应且价格可控
生产运行 充分发挥核心技术优势,根据计划安排生产高质量符合国家标准的生物天然气以及高附加值的二氧化碳产品;按照设计和技术要求保障全年生产节能、环保、循环、零排放
集中供气 按照气化县域地区的总体要求,为城市居民用户、农村居民用户、公服用户、汽车加气提供稳定气源;为化石能源需求提供补充
肥料生产 利用沼渣沼液生产高值低价的有机肥产品;为 “农保姆”做肥料配套